Automatizált beégetéses tesztelés áramköri panelek párhuzamos vizsgálatához

„A LabVIEW, a TestStand és további National Instruments-termékek felhasználásával rugalmas és karbantartható rendszert hoztunk létre, amely a jelenlegi és az eljövendő kihívásoknak egyaránt megfelel.“

A probléma

A katonai repülőgépiparban gyártási hibák és megbízhatósági problémák veszélyeztethetik a küldetéseket, katasztrofális vagy akár halálos következményekkel és/vagy jelentős anyagi károkkal. E következmények elkerülése érdekében az egyedi eszközök gyártóinak kötelező beégetéses (HASS^[1]-) vizsgálatokat végezniük. Ezek a mérések az összeszerelés és az alkatrészek egyébként csak később jelentkező, rejtett hibáinak feltárásával javítják a gyártott termékek minőségét és megbízhatóságát. A beégetéses (HASS-) vizsgálat célja – a hibák jellemzésével nyert tapasztalatokkal a tervezési vagy gyártási folyamatot továbbfejlesztve – a megbízhatóbb végtermék előállítása. A HASS-tesztelési folyamatban általánosan elterjedt a hőmérsékleti és rázási ciklusos terhelés alkalmazása.
A TGB Solutions-nek olyan vizsgálati megoldást kellett kifejlesztenie, amely párhuzamosan képes a repülőgépiparban használt három, külső be- és kimenetekkel ellátott nyomtatott áramkört tesztelni. A TGB Solutions a National Instruments aranyfokozatú együttműködő partnere („Gold Alliance Partner”), amely sokszínű ügyfélköre számára egyedi, önműködő gyártástesztelési és méréstechnikai megoldásokat, rendszer-karbantartási és képzési szolgáltatásokat, valamint háttértámogatást is nyújt.

A megoldás

Teljesen önműködő tesztberendezés kialakítása LabVIEW-, TestStand- és NI PXI-modulok segítségével, a TestStand kötegelt feldolgozási modelljének, PXI-műszereknek és további kapcso­lófokozatok felhasználásával.

1. ábra A mérőberendezés műszerszekrényének számítógéppel előállított látványterve

A mérőrendszer

A mérőrendszer a beégető kamrába helyezett három egységen párhuzamosan végez 50 000 elektromos vizsgálatot, többek között feszültség-, ellenállás-, áram-, kapacitás-, frekvencia- és fázismérést, valamint a megszakítók tesztjeit is. A mérőrendszer kialakítja és végrehajtja a beégetési profilokat, a kezelő pedig be- és kikapcsolhat egyes részvizsgálatokat, beállíthatja a hőmérsékletet, valamint a rázás erősségét és a felfutási időket. A teljesen önműködő, párhuzamos tesztelés repülőgép-szimulációt, kétrészes firmware-letöltést, precíziós kapacitásmérést, valamint terhelésváltozással kapcsolatos vizsgálatokat is magában foglal.
A mérőrendszert alkotó PXI-8106 típusú vezérlő, 18 foglalatos PXI-1045 keret, három PXI‑4065 típusú digitális multiméter, PXI-5105 típusú oszcilloszkóp, többfunkciós adatgyűjtő eszközök (DAQ) és különféle kapcsolókártyák segítségével rugalmasan és egyszerűen kaphatunk kivételesen pontos mérési eredményeket. A rendszer valamennyi műszerének illesztőmeghajtóját LabVIEW segítségével készítettük el, a meghajtókat és további összetevőket a TestStand-del fennakadásmentesen összerendeztük, és ezzel rugalmas, akár működés közben összerendezhető mérési szakaszokat hoztunk létre. A három egység egyidejű teszteléséhez felhasználtuk a TestStand beépített párhuzamosító lehetőségeit, ezáltal az egységek tesztelése egyszerre kezdődhet és fejeződhet be.
A TGB Solutions és a TGB Manufacturing a teljes rendszert számí­tógépes tervezéstámogató (CAD) eszközök és számítógéppel támogatott gyártás alkalmazásával, illetve a LabVIEW és a TestStand használatával tervezte és építette meg.
Az 1. ábrán a mérőrendszer számítógéppel előállított látványterve látható; a PXI-eszköz a kétfoglalatos, 19 coll széles műszerfiók hátulján elhelyezett panel mögött található.
A 2. ábrán a TestStand egyedi felhasználói kezelőfelülete látható, amely minden egységnél áttekintést ad a végrehajtott vizsgálatokról, valamint táblázatosan mutatja az eredményeket. A szükséges információk megjelenítéséhez a felhasználói kezelőfelület a TestStand API-t és annak eseményvezérelt függvényhívásait használja. 

2. ábra A mérőberendezés felhasználói kezelőfelülete

A mérőrendszer előnyei

Azonkívül, hogy a rendszer képes három egységet párhuzamosan tesztelni, az egy egységre vonatkoztatott mérési időt 3 óráról 45 percre szorította le. Ezzel az összesített vizsgálati sebesség a tizenkétszeresére nőtt, jelentősen mérsékelve a gyártóra és végső soron az ügyfélre háruló költségeket.
Rendszerszoftverek segítségével megváltoztathatjuk a méréssorozat ütemezését, a ciklusbeállításokat és a beégetési paramétereket is, például a rázás erősségét, a hőmérsékletet és ezek le-, illetve felfutását. Egyedi tesztelési profilokat is kialakíthatunk, amelyek például egy bizonyos alkatrész meghibásodását idézhetik elő. Rugalmassága révén a rendszer diagnosztikai, hibakeresési, tesztelési és kutatás-fejlesztési területeken egyaránt használható. 

Összefoglalás

Az elkészült rendszer több eszközön párhuzamosan dolgozik, eszkö­zönként több, mint 50 ezer vizsgálatot végez, és vezérli a beégető kamrát is.
A LabVIEW és a TestStand mindenre kiterjedő, könnyen használható funkcióinak köszönhetően a fejlesztők a mérőrendszer részletes kidolgozása helyett az eszköztesztelés lehető legjobb kivitelezésére koncentrálhatnak. Csapatunk LabVIEW-, TestStand- és további NI-termékek használatával rugalmas és karbantartható rendszert hozott létre, amely a jelenlegi és eljövendő kihívásoknak egyaránt megfelel. Ezzel a technológiával összefüggő, de egymáshoz lazán kapcsolódó vizsgálatokat alakíthattunk ki, fokozva a rugalmasságot és a szoftvermodulok újrafelhasználhatóságát.

Szerző: Steve Bale – TBG Solutions

Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

[1]Highly Accelerated Stress Screening – megnövelt terheléssel felgyorsított vizsgálat – A szerk. megj.

National Instruments Hungary Kft.
1117 Budapest
Neumann J. u. 1/E 2. em. (Infopark E ép.)
Tel.: +36 1 481 1400, fax: +36 1 203 3490
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
http://hungary.ni.com
Szakmai tanácsadás: 06 80 204 704
Technikai kérdések: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

Még több National Instruments

Címkék: HASS | teszt | LabVIEW | TestStand